Зворотній дзвінок
Онлайн калькулятор

Блог - Вода зі свердловини. Підземні води

Вода зі свердловини. Підземні води
Вода зі свердловини. Підземні води
контент-менеджер
червня 10.2018
0 Коментар
Категорія:
Бурение скважин

Підземні води

Підземні води відносяться до частини водних ресурсів, будучи результатом просочування в землю атмосферних опадів і поверхневих вод. Вони містяться в грунті і водовміщуючих осадових породах, повільно переміщаючись по геологічним утворенням грунту, піску і гірських порід - водоносних горизонтів. У свою чергу, водоноси складаються з піску, піщанику, гравію або таких порід, як вапняк. За ним може переміщатися вода за рахунок великих пов'язаних просторів, що забезпечують проникність водоносних горизонтів. Підземні потоки рухаються зі швидкістю, яка залежить від розміру просторів в грунті, або скелі і просторової зв'язку між собою. Підземні води за класифікацією розрізняються на безнапірні і напірні води.

Безнапірні води

Безнапірні води частково наповнюють водоносні горизонти, володіючи вільною поверхнею. Вони утримуються в великих порах грунту і швидко стікають через гравітації протягом дня або близько того після дощової погоди.

Підземні води, що знаходяться в верхньому водоносом називаються грунтовими, і їх можна зустріти майже всюди. Рясні дощі або сніг, що тане можуть привести до підвищення рівня ґрунтових вод, а надмірна викачка, посуха привести до його падіння.

Через швидке використання грунтових вод в порівнянні з їх уповільненим поповненням природним шляхом, в деяких регіонах люди стикаються з нестачею води. А в ряді інших районів виникають проблеми з сильним забрудненням підземних вод в результаті діяльності людини.

Вода в водоносних горизонтах виноситься на поверхню природним шляхом через джерело або може бути скинута в озера і струмки. А грунтові води можна витягати з пробуреної свердловини.

У районах, де поверхня над водоносним горизонтом є проникною, забруднюючі речовини здатні легко занурюватися в зону підземних вод. Грунтові води можуть бути забруднені полігонами, септиками резервуарами, резервуарами для газу і надмірним використанням добрив і пестицидів. При забрудненні грунтових вод, пити з них небезпечно. При використанні грунтових вод в якості внутрішнього або побутового забезпечення водою, слід врахувати загальні вимоги для будівництва і установки насоса, а також зібрати всі необхідні документи для оформлення свердловини. Важливо приділити особливу увагу очисної системи.

Напірні води

Артезіанські води (напірні) наповнюють водоноси повністю. Вода в артезіанської свердловини витікає з водоносного горизонту, що представляє собою шар дуже пористої породи або осаду, зазвичай пісковика, здатного утримувати і передавати великі кількості води. У свою чергу, піщаник має похилий водоносний шар, затиснутий між непроникними шарами гірських порід вище і нижче цієї пастки. Вода потрапляє на відкриту крайку водоносного горизонту на високому піднесенні і просочується вниз через взаємопов'язані пори. Вода, що міститься в цих місцях, знаходиться під тиском через вагу води в частині водоноса над нею. Якщо свердловина пробурена з поверхні землі через який перекриває непроникний шар в водоносний горизонт, це тиск призведе до того, що вода буде підніматися в свердловині. З артезіанської свердловини вода зазвичай холодна і не містить органічних забруднень, що робить її ідеальною для пиття і господарських цілей. Найбільші артезіанські системи в світі знаходяться в Росії і Австралії. Інші важливі артезіанські системи обслуговують Лондон, Париж і Алжир.

У місцях, де перекриваються непроникні породи руйнуються розломами, вода може виходити наверх через них, у вигляді артезіанських джерел. У деяких районах артезіанські колодязі і свердловини є основним джерелом води, особливо в посушливих рівнинах, прилеглих до гірських хребтах, де випадають опади. Проте, швидкий розвиток нових свердловин шляхом буріння, як правило, знижує тиск напору в багатьох артезіанських системах. В результаті, більшість свердловин потребують капітального або дрібному ремонті.

Як утворюється вода під землею?

Підземні води були виявлені людиною дуже давно. Ще кілька тисяч років тому інки і майя успішно будували глибинні колодязі, і отримували з них питну воду. Водоносні горизонти для водопостачання також використовували стародавні єгиптяни і вавілони. Незважаючи на активне користування водою з-під землі, древні люди не мали уявлення про її походження та розміри. Для них було містичної таємницею, чому вода є в одних регіонах, але відсутня в інших, а також, чому вона може раптово зникати.

У багатьох людей і сьогодні виникає питання, особливо при проектуванні або буріння артезіанських свердловин на воду: як утворюється вода під землею?

Підземні води є важливою частиною водного циклу. Вони походять з-за дощу, снігу, і граду, які вбираються в землю. Такою була думка перших дослідників, що сьогодні виявилося тільки верхівкою айсберга.

Вода дійсно утворюється шляхом атмосферних опадів, а потім переміщається вниз в землю через сили тяжіння, проходячи між частинками грунту, піску, гравію або каменю, поки не досягне глибини, де земля заповнена або насичена водою. Область, заповнена водою, називається зоною насичення, а верхня її частина називається грунтом. Хоча підземні води існують всюди під землею, деякі частини насиченою зони містять більше води, ніж інші. Навіть якщо підземні води не використовуються людьми, вони як і раніше грають важливу роль в місцевому середовищі, підтримуючи існування в багатьох районах.

Розмір порід визначає швидкість проникнення води під землю, чим менше зерно і щільніше пори між ними - тим повільніше рухається вода. Такий процес був відкритий ще в 19 столітті і був названий інфільтрацією. Взагалі, в гідрогеології обговорюється саме «фільтрація води» в породах, а процес називають інфільтрація підземних вод. Таким способом водні підземні запаси поповнюють не тільки атмосферні явища, але і води з водойм, річок, морів.

В гірських системах дуже часто зустрічаються монолітні скелі з граніту, базальту та інших порід. Моноліти складаються з міцно спаяних мінералів, тому відрізняються незначною пористістю, а відповідно вони практично не пропускають воду. Через постійного руху земної кори, коливань тиску і землетрусів, на скелях утворюються численні тріщини. Вони можуть бути різних параметрів - від 1 мм до 1 м, і незалежно від розміру, добре пропускають воду. Процес проникнення води в грунт через тріщини породи в геології називається інфлюаціею.

Ще виникає сумнів в єдиному походження підземних вод шляхом інфільтрації через появу вологи в пустелях. У цих регіонах дуже рідко бувають атмосферні опади, але виритий колодязь або артезіанська свердловина з великою кількістю води . Як це пояснити?

Цей феномен багато років не давав спокою багатьом вченим. І приблизно сто років тому технік з Угорщини припустив, що вода виникла внаслідок конденсації водяної пари. За його переконанням, вони знаходяться в повітрі і проникають в землю. Після просочування в породи, густота парів підвищується, після чого вони набувають рідко-крапельне стан.

Якщо судити по життєвому досвіду, то непрямим доказом такої теорії є таке природне явище, як туман. Він виникає після різкого спаду температури, підвищення вологості, що утворює краплі. Такий процес називається конденсацією.

У цій теорії було безліч прихильників, послідовників, а також величезна кількість противників. Велика частина вчених вважали її божевільною.

Вчений з СРСР  А.Ф.Лебедев провів серію експериментів, і зумів науково обґрунтувати конденсаційну теорію формування підземних вод. Тільки вода утворюється не з повітря, а під впливом водяної пари. Це і є відповідь на питання, звідки в пустельних місцевостях утворюється цілюща волога.

На сьогоднішній день сучасні геологи стверджують, що основним способом поповнення підземних вод є інфільтрація. Маленький відсоток рідини зобов'язаний своїм походженням процесу конденсації. Але це не єдині причини знаходження води під землею. У двадцятому столітті вчений з Австрії Е. Зюсс, запропонував ще одну гіпотезу - виникнення води завдяки підняттю з глибинних надр парів і газів.

Відомо, що в будові землі за земною корою слід мантія, і вона містить близько трьох відсотків води. Завдяки експериментам А.Виноградова, теоретично було встановлено, що містять в мантії породи при розплавленні виділяють водяні пари. На сьогоднішній день ця теорія не викликає сумнівів в науковому світі. І хоча водопостачання з надр нашої планети не так вже велика, але все ж грає важливу роль в утворенні підземних вод.

До додаткових джерел формування підземних вод відноситься скупчення останків, мулу, відкладень на дні водойм. Ці способи також не претендують на чільну роль в утворенні підземних вод.

Так як формування підземних вод обумовлюється різними причинами, то вода може в різних місцях відрізнятися показаннями температур, хімічним складом, напрямком і швидкістю руху. Тому для проектування, буріння свердловин або обслуговування артезіанських свердловин повинні враховувати всі ці характеристики.

Отримати консультацію з питань інженерно-геологічних, гідрогеологічних, геодезичних та інших супутніх послуг ви можете у нас:

Запитай фахівців

У цьому блозі ми ділимося знаннями, але якщо ти маєш серйозні завдання, які вимагають допомоги фахівців, повідоми. Ми спробуємо розібратися та допомогти вам.

Натискаючи кнопку, ти дозволяєш обробку персональних даних і погоджуєшся з політикою конфіденційності.

Отримати консультацію з послуг Заповніть форму і ми
направимо Вам відповідь
протягом години

Або

Зворотний дзвінок

×
Функціонал знаходиться в розробці.
Приносимо свої вибачення за часові незручності.